CN100335954C - 背光模块结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于平面显示装置的背光模块结构，其至少包括一反射板、两支撑排、多个支撑结构及多个光源。支撑排分列于反射板相对的两侧；多个支撑结构成两排平行交错排列地设置于反射板中段并与所述支撑排平行设置；每一光源设置于支撑排之一与支撑结构之一中。所述支撑结构可使单一方向的入射光产生不同方向的反射光，进而使反射光均匀。

Description

背光模块结构

技术领域

本发明涉及一种背光模块结构，尤其涉及一种适用于平面显示装置的背光模块结构。

背景技术

背光模块为液晶显示器(Liquid Crystal Display；LCD)的基础零件之一。由于液晶本身不会发光，必须在LCD面板(Panel)后方加上背光源。背光源大部分为冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)，背光源发射出的光线透过LCD面板(Panel)，进入人的眼睛形成影像，其中LCD面板至少包括玻璃基板(Mother Glass)、液晶、彩色滤光片(ColorFilter)、偏光板(Polarizer)等相关部分。也就是说，液晶显示器必须利用背光源发射光线，此光线先经过第一块偏光板然后再经过液晶，其中利用电压的变化改变液晶分子的排列方式，并进而改变透过液晶的光线角度。这些光线接着还必须再经过前方的彩色滤光膜和第二块偏光板。由于第二块偏光板和第一块偏光板角度相差90度，原本应该将所有的光阻隔下来，但因为两块偏光板之间还有液晶可以控制光线的角度，因此，只要改变能刺激液晶的电压值就可以控制最后出现的光线强度与色彩，进而能在液晶面板上显现不同深浅的颜色组合。

因此，背光模块的性能好坏直接影响LCD的质量。背光源的成本约占LCD模块成本的3％至5％，所消耗的电力约占模块耗电的75％，是LCD模块中相当重要的部件。

以往大型LCD应用的产品，主要为笔记本型计算机(Note Book PersonalComputer)及LCD监视器(LCD Monitor)，面板的尺寸多在19时以下，为了达到显像亮度的要求，部分高阶产品采用直下式背光模块。但因为面板尺寸较小，数支灯管平行排列即已足够。

在开发LCD电视用的背光源时，对于显像亮度的要求高于LCD监视器，(至少要求450cd/m²以上)、宽广的观看视角(目前销售产品规格已可达170°)、鲜明的影像对比度(目前LCD电视产品约500∶1；等离子体电视产品约1000∶1)及合乎标准的使用寿命(目前产品测试值约6万小时)。在考虑以上规格的情况下，直下式背光模块便成为目前搭配大型LCD电视的技术主流，其设计的主要概念即在于为能应顺更高亮度的需求，将原本为减轻模块重量及厚度所考虑的边缘式光源借助于直下式背光源将光线分散均匀，使光线转变为平面光源后进入液晶面板的技术模式。

在考虑以上规格的情况下，直下式(direct light type)背光模块便成为目前搭配30时以上的大型液晶显示器的技术主流。一般而言，直下式背光模块包括固定于反射板上的若干圆柱型灯管以及位于灯管上的扩散板。其中，反射板用以将灯管所发射的光线反射至显示区域，同时防止光线损失，以提高光线的使用效率。扩散板用以对来自灯管的光线进行均匀散射处理，以达到均匀的面光源效果。

值得注意的是，由于大型液晶显示器所需的背光模块的尺寸亦较大，因此单一灯管的长度不足，尤其是用于更大尺寸的液晶显示器例如30时以上的背光模块，背光源多采用交错式的灯管排列方式。图1为现有背光模块的交错式灯管排列的示意图。背光模块100具有多根成交错平行排列的灯管102，灯管102的一端固定于位于背光模块100两侧的支撑排104内，而灯管102的另一端则由交错排列于背光模块100中段的支撑结构106固定支撑。支撑排104及支撑结构106内均有电源供应接点(未示出)以提供灯管的工作电压。

图2为现有背光模块的交错式灯管排列的部分立体示意图。一般支撑结构106为长方体结构，平躺设置于背光模块反射板(未示出)上，其中一平面向上。由于支撑结构106本身并不发光，因此在整个背光光源的表现上将造成背光不均匀的现象。图3为采用现有背光模块的平面显示装置的照相图。如图3所示，圆圈300表示现有装置因支撑结构而造成背光不均匀的现象，由图3中可看出在背光模块的中段部分出现暗带亮带交错的情形。这种背光不均匀的背光模块将无法运用在平面显示装置上。因此，如何继续利用现有交错式灯管排列来解决大尺寸背光模块中灯管长度不足同时又兼顾整个背光的均匀性已成为重要课题。

发明内容

由于在现有背光模块的中段部分出现暗带亮带交错的现象是因支撑结构表面的低反射特性以及表面反射太单一造成灯管交叉处亮度偏低而引起的。因此，本发明即是针对现有支撑结构的缺点进行改进，以使交错式灯管排列的背光模块能提供均匀的背光并可应用在平面显示装置上。

因此，本发明的目的是提供一种背光模块结构，以使交错式灯管排列的背光模块能提供均匀的背光。

根据本发明的上述目的，提出一种适用于平面显示装置的背光模块结构，其至少包括一反射板、两支撑排、多个支撑结构及多个光源。支撑排分列于反射板相对的两侧，多个支撑结构成两排平行交错排列地设置于反射板中段并与支撑排平行设置，每一光源设置于支撑排之一与支撑结构之一中，其中每一支撑结构至少部分表面涂布反射涂层而形成反射面，致使所述支撑结构可借助于使位于其侧面的光源产生的光线散射而实现光线均匀化的目的。另外，在支撑排及支撑结构中设置电极以与光源电连接。所述光源可以为荧光灯，特别是冷阴极荧光灯。

依照本发明一优选实施方式，其中，所述支撑结构的材料为塑料且可为多角柱状结构。所述多角柱状结构可以为对称的多角柱状结构或不对称的多角柱状结构，多角柱状结构的多角数至少为3。多角柱状结构的表面适用于散射光线的反射面可以分别为镜面反射面或扩散反射面。

依照本发明另一优选实施方式，至少一反射面可以为弧面，该弧面可以为凸弧面或凹弧面。

依照本发明再一优选实施方式，支撑结构的材料为塑料且具有不规则排列的多个反射面，反射面可以为镜面反射面或扩散反射面，或者至少一反射面可以为弧面，该弧面可以为凸弧面或凹弧面。

根据本发明的目的，本发明所提出背光模块结构中的支撑结构的表面可以产生多方向反射或散射的效果，因而可实现均匀化反射光的目的，进而能够使背光模块结构提供均匀的背光。支撑结构的表面可以为具有反射涂层的不规则的多个反射面、一球形反射面、一液滴形反射面、一抛物球形反射面或任何其他形状的反射面，使单一方向的入射光产生不同方向的反射光，达到均匀化反射光的目的，进而能使背光模块结构提供均匀的背光。其中，支撑结构的表面具有不规则的多个反射面时，可将支撑结构形成为七个面以上的结构体。

附图说明

为使本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施方式能更明显易懂，下文将结合附图进行详细说明。附图中：

图1为现有背光模块的交错式灯管排列的示意图；

图2为现有背光模块的交错式灯管排列的部分立体示意图；

图3为运用现有背光模块的平面显示装置的照相图；

图4至图6为本发明一优选实施方式的背光模块的交错式灯管排列的部分立体示意图；

图7至图8为依照本发明另一优选实施方式的背光模块的交错式灯管排列的部分立体示意图；及

图9为运用本发明的背光模块的平面显示装置的照相图。

主要部件的附图标记说明

100         背光模块

102         灯管

104         支撑排

106         支撑结构

300、900    圆圈

具体实施方式

为能使本发明所提供的背光模块结构更加清楚起见，在本发明几个实施方式中以不同的支撑结构为例详细说明如何实施本发明，当然，本发明并不限于所披露的实施方式，凡可使单一方向的入射光产生不同方向的反射光、如本发明所述实施方式披露的那样可使反射光均匀的支撑结构均应落入本发明的范围。在所述实施方式中仅以背光模块的交错式灯管排列的部分立体示意图为例进行说明。

请参照图4至图6，它们是本发明一优选实施方式的背光模块的交错式灯管排列的部分立体示意图。图4中，支撑结构106为五角柱体结构并平躺于反射板(未示出)上，除了与反射板接触的表面之外，其余表面均不与反射板平行。图5中，支撑结构106为三角柱体结构并平躺于反射板(未示出)上，除了与反射板接触的表面之外，其余表面均不与反射板平行。图6中，支撑结构106为四角柱体结构并设置于反射板(未示出)上，其所有的表面均不与反射板平行。另外，支撑结构的表面具有高反射率的特殊镀膜或薄层，例如可以形成金属镀膜或多层膜镀膜，以形成镜面反射或扩散反射。

请参照图7至图8，其为本发明另一优选实施方式的背光模块的交错式灯管排列的部分立体示意图。图7中，支撑结构106为类三角柱体结构并平躺于反射板(未示出)上，除了与反射板接触的表面外，其余表面均不与反射板平行且为凹弧面，而图8则为凸弧面。同样，支撑结构的表面也具有高反射率的特殊镀膜或薄层，例如可以形成金属镀膜或多层膜镀膜，以形成镜面反射或扩散反射。

在本发明再一优选实施方式中亦可采用不规则的多个反射涂层表面，其中至少一个表面与反射板平行或者全部表面都不与反射板平行。

另外，在本发明又一优选实施方式中，支撑结构具有反射涂层的单一或多个弧形反射面，例如一球形反射面、一液滴形反射面、一抛物球形反射面或一不对称的球形反射面或其他任意组合而成的多弧形反射面等。

图9为运用本发明的背光模块的平面显示装置的照相图。圆圈900标示的位置同于圆圈300所标示的位置，比较图3与图9可清楚看出，运用本发明的背光模块确实可以消除位于中段部分的暗带(如图3圆圈300所示)，而达到均匀化背光的目的。

由所述的本发明优选实施方式可知，应用本发明的目的在于提供支撑结构，此支撑结构可使任何单一方向的入射光产生不同方向的反射光，从而达到均匀化反射光的目的，进而能够使背光模块结构提供均匀的背光。

运用本发明所提供的背光模块结构，由于其中的支撑结构可使任何单一方向的入射光产生不同方向的反射光，从而达到均匀化反射光的目的，进而能够使背光模块结构提供均匀化的背光。因此，本发明所提供的背光模块结构可利用现有交错式灯管排列解决大尺寸背光模块中灯管长度不足的问题，同时可使整个背光均匀。

虽然本发明已以优选实施方式披露如上，但其并非是对本发明的限定，任何本领域的技术人员在不超出本发明的构思和范围的前提下，可作出各种更改与润饰，因此本发明的保护范围应以所附的权利要求界定的范围为准。

Claims (18)

1.一种适用于平面显示装置的背光模块，包括：

一反射板；

分列于所述反射板相对两侧的两支撑排；

多个支撑结构成两排平行交错排列地设置于所述反射板中段并与所述支撑排平行设置，每一所述支撑结构的表面具有反射涂层以形成反射面；及

多个光源，每一所述光源设置于所述支撑排之一和所述支撑结构之一中，

其中，每一所述支撑结构使位于其侧面的所述光源发出的光线均匀化。

2.如权利要求1所述的背光模块，其中，还包括设置于所述支撑排和所述支撑结构中的电极，其用于电性连接所述光源。

3.如权利要求1所述的背光模块，其中，所述光源为冷阴极荧光灯。

4.如权利要求1所述的背光模块，其中，所述支撑结构的材料为塑料。

5.如权利要求1所述的背光模块，其中，所述支撑结构为多角柱状结构。

6.如权利要求5所述的背光模块，其中，所述多角柱状结构为对称的多角柱状结构。

7.如权利要求6所述的背光模块，其中，所述多角柱状结构的多角数至少为3。

8.如权利要求5所述的背光模块，其中，所述多角柱状结构为不对称的多角柱状结构。

9.如权利要求5所述的背光模块，其中，所述不对称的多角柱状结构至少有两个反射面。

10.如权利要求5所述的背光模块，其中，所述多角柱状结构的至少一反射面为弧面。

11.如权利要求10所述的背光模块，其中，所述弧面为凸弧面或凹弧面。

12.如权利要求1所述的背光模块，其中，每一反射面为镜面反射面或扩散反射面。

13.如权利要求1所述的背光模块，其中，所述反射面至少包括一个不规则反射面。

14.如权利要求13所述的背光模块，其中，所述不规则反射面为弧面。

15.如权利要求14所述的背光模块，其中，所述弧面为凸弧面或凹弧面。

16.如权利要求1所述的背光模块，其中，所述反射面至少包括不规则排列的多个反射面、一球形反射面、一液滴形反射面、一抛物球形反射面或不对称的球面反射面。

17.如权利要求1所述的背光模块，其中，所述反射面为单一或多个弧形反射涂层表面。

18.如权利要求17所述的背光模块，其中，所述弧面选自于球面、液滴形面、抛物球面、不对称的球面及其任意组合所组成的组中。

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